[发明专利]一种对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于农药使用减量增效的领域，具体涉及一种对叔丁基杯[4]二炔芳烃构建的功能化硅界面的制备方法与应用。

背景技术

随着社会的发展，目前，农药在农业生产中必不可少，但是农药的残留逐年增加，如何提高农药的减量增效的问题，一直是一个值得关注的问题，现有的技术是在施药时加入助剂，来提高对农药的粘附，但是这些助剂是酸/碱性对农作物有不同程度的伤害，而且如果遇到阴雨天，也无法减小农药的流失。因此，实现药的高效粘附，减少农药的使用量和残留，是一个亟待解决的问题。

发明内容

为克服现有技术存在的缺点和不足，本发明利用仿生手段，以与植物叶片具有很相似的微纳米结构和疏水性能的粗糙硅界面作为人工叶片，以小分子对叔丁基杯[4]二炔芳烃（C4A）作为主体分子，拟将氨基甲酸酯类农药作为客体分子，通过主客相互作用，来提高对农药液滴的粘附作用。本发明的目的在于提供一种对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面的制备方法与应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs），通过将对叔丁基杯[4]二炔芳烃（C4A）经过点击反应修饰到硅界面上得到。

所述的对叔丁基杯[4]二炔芳烃优选通过包括如下步骤的方法制备得到：以对叔丁基杯[4]芳烃、溴丙炔、无水碳酸钾为原料，无水丙酮为溶剂，回流反应后经过重结晶得到对叔丁基[4]二炔芳烃。其中，对叔丁基杯[4]芳烃与溴丙炔的物质的量比优选为1:3；回流反应的条件优选为70～80℃回流反应9h～11h。

所述的对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）的制备方法，包括如下步骤：将用酸和碱先后浸泡过的硅片放置在质量分数为5%～10%的三乙氧基叠氮硅烷的甲苯溶液中，加热反应后，取出洗净，氮气吹干；然后将其浸入对叔丁基杯[4]二炔芳烃（C4A）的乙腈溶液中，经过点击反应，得到对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）。取出修饰后的硅界面，洗净，氮气吹干，干燥处放置待用。所述的加热反应的条件优选为加热到70～90℃反应4～6h；点击反应的条件优选为60～80℃反应4～6h。

本发明通过研究对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）对氨基甲酸酯类农药（西维因、灭多威、克百威、仲丁威、抗蚜威）的粘附性能，发现对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）对这些农药有不同的粘附能力，其中对灭多威的粘附能力最强。而且，对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）稳定性好，可循环利用，使用数次后其粘附能力没有明显变化。这些结果表明对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）可提高氨基甲酸酯类农药的利用率。

基于所述对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）对氨基甲酸酯类农药液滴的粘附作用，其可用于提高氨基甲酸酯类农药的利用率以及解决氨基甲酸酯类农药的残留问题。

本发明的机理示意图如图1所示：根据氨基甲酸酯类农药的结构特点，选择小分子对叔丁基杯[4]二炔芳烃（C4A）作为主体分子，对叔丁基杯[4]二炔芳烃（C4A）下缘炔基作为固定单元修饰到硅界面上，上缘空腔作为粘附单元与客体分子氨基甲酸酯类农药相互作用（甲硫基（-SCH₃）与空腔结合能力最强），进而实现对氨基甲酸酯类农药的粘附。

本发明将对叔丁基杯[4]芳烃与溴丙炔反应，形成对叔丁基杯[4]二炔芳烃，并进一步制备出功能化的对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs），其能够选择性的粘附氨基甲酸酯类农药中的灭多威，提高了灭多威的利用率，本发明具有以下主要优点和有益效果：

（1）本发明的对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）的制备方法简单易行。

（2）本发明的对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）能粘附氨基甲酸酯类农药液滴，该材料可以重复利用，稳定性好。

（3）本发明中的对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs），无污染，毒性小。

总之，本发明提供的对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）吸附氨基甲酸酯类农药的性能稳定，可重复利用。而且具有成本低，原料易得，污染小等特点。本发明在农药的粘附方面具有独特的优越性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是对叔丁基杯[4]二炔芳烃硅界面（C4A-SAMs）粘附灭多威的机理图。